【物料搬運(yùn)機(jī)械手的底座設(shè)計(jì)7200字（論文）】

II物料搬運(yùn)機(jī)械手的底座設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u219711緒論 1114911.1研究背景及意義 1145721.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 173771.2.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 1175581.2.2國外發(fā)展現(xiàn)狀 2283051.2.3機(jī)械手的發(fā)展歷程 37421.3本文主要研究內(nèi)容 399932物料搬運(yùn)機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì) 539502.1搬運(yùn)現(xiàn)場分析 5120972.1.1物料搬運(yùn)機(jī)械手工作環(huán)境分析 5323682.1.2物料搬運(yùn)機(jī)械手主要技術(shù)指標(biāo) 561092.2物料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)方案確定 5158382.2.1物料搬運(yùn)機(jī)械手工作原理 580502.2.2物料搬運(yùn)機(jī)械手的本體結(jié)構(gòu) 5165402.2.3物料搬運(yùn)機(jī)械手的總體外形設(shè)計(jì) 623952.2.4物料搬運(yùn)機(jī)械手的自由度分配 6288253物料搬運(yùn)機(jī)械手的零部件設(shè)計(jì) 8255623.1物料搬運(yùn)機(jī)械手的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 817533.1.1底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 81363.1.2腰部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 1283593.1.3大臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13146413.1.4連桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 14254843.1.5小臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 16113953.1.6手爪處結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17198973.2手抓處抓取質(zhì)量和精度分析 18146484電機(jī)的選型及其計(jì)算 19325174.1電機(jī)的選型 19296134.2電機(jī)功率的計(jì)算 19262985物料搬運(yùn)機(jī)械手的總裝配圖 21289226總結(jié) 2225778參考文獻(xiàn) 231緒論1.1研究背景及意義由于本世紀(jì)工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，以至于貨物在兩點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移漸漸朝著智能機(jī)械化的方向發(fā)展，越來越多滿足不同需求的自動化機(jī)械設(shè)備一個接一個誕生，很大程度上解決了很多行業(yè)效率不足的問題，例如快遞分揀、轎車生產(chǎn)線生產(chǎn)、車間批量焊接等等。我國具備專業(yè)素質(zhì)的科學(xué)家正在努力鉆研智能化代替人工的方法，機(jī)械手由此誕生。它的出現(xiàn)表明工人們不必再需要親力親為的完成某些繁重的任務(wù)，同時在一些工作環(huán)境較為惡劣的場地它依舊能正常工作，生產(chǎn)成本能夠大幅度縮減。相信機(jī)械手未來的應(yīng)用會變得更加廣泛，甚至完全取代人工勞動力也不無可能。傳統(tǒng)物資運(yùn)輸服務(wù)一直都是供不應(yīng)求，再加上我國近些年網(wǎng)購文化的蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)運(yùn)輸行業(yè)不堪重負(fù)，物流運(yùn)輸行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。在現(xiàn)在的物流運(yùn)輸行業(yè)，貨物已經(jīng)從基本的人工勞力運(yùn)作慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械手運(yùn)作。其原理是通過把電氣控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)結(jié)合起來，再通過傳感器得到實(shí)時的數(shù)據(jù)反饋，接著就可以操作機(jī)械手進(jìn)行作業(yè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)的目的。我國工業(yè)較發(fā)達(dá)省份的工業(yè)園，基本都采用了機(jī)械手，以達(dá)到降低成本和提高產(chǎn)能的目的，因此機(jī)械手的使用與發(fā)展是大勢所趨。本設(shè)計(jì)的目的在于研究出一種高適配多種環(huán)境的搬運(yùn)機(jī)械手代替人工勞動工作。研究方案必須要以機(jī)械手真實(shí)調(diào)查數(shù)據(jù)為依據(jù)，要通過對其的大體框架設(shè)計(jì)，零件的選擇與優(yōu)化，物料搬運(yùn)機(jī)械手臂間的靈活度的合理分配，設(shè)置連桿參數(shù)，建立二維三維圖形并分析出發(fā)，并要滿足車間實(shí)際工作所需[4]。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀自從20世紀(jì)70年代，相較于國外發(fā)達(dá)國家我國機(jī)械手的發(fā)展水平落后了將近30年。到1980年我國政府才認(rèn)識到機(jī)器人領(lǐng)域的重要性，開始逐漸重視機(jī)器人方面的研究。在1986-1990的這五年間，國內(nèi)陸續(xù)出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的工業(yè)機(jī)器人，例如裝卸機(jī)器人，它的開發(fā)者是沈陽工業(yè)大學(xué)。這兩年，許多個人公司和企業(yè)也開始在機(jī)器人的研究工作中發(fā)光發(fā)熱[5]。大學(xué)與企業(yè)的合作也漸漸密切，他們聯(lián)合研發(fā)工業(yè)機(jī)器人，并在一定程度上取得了非常顯著的效果。例如：西安北村精密數(shù)控加工與哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)生伊同躍（奇瑞汽車創(chuàng)始人）聯(lián)合研發(fā)的點(diǎn)焊機(jī)器人;昆山華恒與東南大學(xué)聯(lián)合開發(fā)的弧焊機(jī)器人，他們都對機(jī)器人的研究作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)[6]。眾所周知，在中國研究機(jī)器人的領(lǐng)域中有一股最不可忽視的力量，它就是中國的高校。他們雖然與國外知名機(jī)構(gòu)無法對比，但是他們勤勞認(rèn)真，不爭不搶，在這樣的厚積薄發(fā)下他們亦取得了可觀的成果。比如說南京工業(yè)大學(xué)。他們制造了一個氣體驅(qū)動方式的，能夠讓產(chǎn)品生產(chǎn)和運(yùn)輸儲備的整個過程實(shí)現(xiàn)自動化，該大學(xué)的研究是由好幾個不一樣的子系統(tǒng)構(gòu)成;和一般機(jī)器人相比，他們有一個主要的創(chuàng)新，那就是驅(qū)動方式的不同，他們使用的驅(qū)動方式是當(dāng)時較為先進(jìn)的氣體驅(qū)動。他們的這個以氣體為動力的研究是以人體的手臂為原型，基本還原了人手能做到的動作，通過模仿人手關(guān)節(jié)的協(xié)同工作可以做到機(jī)械手抓取、360°旋轉(zhuǎn)以及帶著物品轉(zhuǎn)移[7]。除了南京工業(yè)大學(xué)外還有一個大學(xué)對機(jī)械手的研究也不容忽視，南京工業(yè)大學(xué)和浙江大學(xué)都是在當(dāng)時比較早進(jìn)行研究的高校。浙大是以書法為切入點(diǎn)，研究出了極其精通書法的機(jī)器人。因?yàn)闀ǖ奶厥庖笏灾嘏c研究抓取毛筆的精確性和書寫過程中的穩(wěn)定性。雖然說他們研究的機(jī)械手對于工業(yè)領(lǐng)域用處不大，但是卻為以后更加優(yōu)秀工業(yè)機(jī)械手的出現(xiàn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。對比開始研究機(jī)器人的時間，我國是要比國外晚上很多時間，實(shí)力也是不能作比的。但是要說在一定時間誰取得的進(jìn)步最大，我們可以說是當(dāng)仁不讓。現(xiàn)在越來越多的人見識到了中國速度，這說明了中國的進(jìn)步，我相信隨著中國國力的不斷強(qiáng)盛，機(jī)械手的研究必定會驚艷世界[8]。1.2.2國外發(fā)展現(xiàn)狀日本關(guān)于機(jī)器人的研究也不是很早，但是日本人卻很認(rèn)真，他們的進(jìn)步很快。因?yàn)槠鸩酵砗芏啵麄優(yōu)榱四芨斓淖飞弦涣魉?，也是購買了更先進(jìn)的研究成果。就比如說Kawasaki等引進(jìn)了西方國家AKM公司的相關(guān)技術(shù)。但日本的公司并不是說為了充面子而買的這些技術(shù)，他們是想在前人的肩膀上看到更遠(yuǎn)的風(fēng)景。在不懈的努力之下，他們僅僅花了24個月就取得了自己的成果，并將這些技術(shù)用到了自家的機(jī)器人之中。在日本這個國家國民熱愛機(jī)器人，各種仿真人的機(jī)器人尤為受歡迎，政府因此成立了機(jī)器人協(xié)會?，F(xiàn)如今，在日本各地機(jī)器人的投入使用及其相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過America，日本又名機(jī)器人的家園[6]。日本不僅在機(jī)器人研究方面比較厲害，還努力在機(jī)械手和軍用方面取得發(fā)展[10]。眾所周知，美國是無利不起早，越是暴利的方面越熱衷，所以關(guān)于軍用機(jī)械手方面的研究獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷。在不遠(yuǎn)的將來機(jī)械手甚至可以代替農(nóng)民進(jìn)行傳統(tǒng)的插秧，現(xiàn)在在一些發(fā)達(dá)的企業(yè)已經(jīng)采用了機(jī)械手生產(chǎn)的生產(chǎn)鏈，只需要少量技術(shù)人員操縱，機(jī)器人技術(shù)的迅猛發(fā)展已經(jīng)在不知不覺中改變著我們的生活習(xí)慣。目前手機(jī)是人們的標(biāo)配，上至百歲老人下至牙牙學(xué)語的幼童都手持一部手機(jī)，相信在不遠(yuǎn)的未來，當(dāng)機(jī)械手水平發(fā)展到一定高度，應(yīng)用達(dá)到一定的水平，機(jī)械手甚至能夠達(dá)到與手機(jī)相同的地位。國際知名專家大膽預(yù)料，在未來機(jī)械手可能是繼小轎車、手機(jī)之后的一種全新的世界級技術(shù)產(chǎn)業(yè)。一份來自美洲報(bào)告說，機(jī)械手在世界范圍內(nèi)的使用率越來越高，甚至達(dá)到了每月1.3%的增長率，這份數(shù)據(jù)說明其發(fā)展水平甚至將GDP遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后[11]。調(diào)查顯示，市面上高端的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品基本都在美國和日本，他們在世界各地已經(jīng)擁有了專門的配件生產(chǎn)商，且這個數(shù)量在不斷增長，截止到目前已經(jīng)有了將近150家[12]。1.2.3機(jī)械手的發(fā)展歷程在剛開始的時候機(jī)械手的結(jié)構(gòu)極其簡單，沒什么用，這時就有人突發(fā)奇想廢物利用為教學(xué)用品。直到單片機(jī)的誕生，這種情況才隨之改變，這還要說到一個巧合。有好事者，把單片機(jī)和機(jī)械手組合在了一起，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)可以達(dá)到神奇的自動化，效率因此得到質(zhì)的提高。20世紀(jì)60年代，有人發(fā)明了機(jī)械手的回轉(zhuǎn)功能，直接的結(jié)果就是機(jī)械手開始用于車間等地方作為搬運(yùn)物品的機(jī)械。隨著各種各樣特定需求的產(chǎn)生，機(jī)械手的發(fā)展開始變得多樣性。機(jī)械手的發(fā)展過程能分為以下階段：第一階段，教學(xué)用品階段，這個時期因?yàn)闄C(jī)械手存在很多的問題，基本不能應(yīng)用，用不久可能就會損壞。第二階段，自動化階段，通過傳感器數(shù)據(jù)采集，控制系統(tǒng)發(fā)布指令進(jìn)行操作。第三階段，柔性制造階段，由于該技術(shù)還處于正在開發(fā)階段，實(shí)際應(yīng)用其實(shí)并不成熟，所以這里不再進(jìn)行討論。1.3本文主要研究內(nèi)容本文是要研究一款高適配性的物料搬運(yùn)機(jī)械手裝置，用以實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境中代替人工的全自動化生產(chǎn)任務(wù)。主要研究內(nèi)容如下：（1）研究搬運(yùn)機(jī)械手的工作原理（2）結(jié)合高適配性原則對機(jī)械手零部件進(jìn)行再優(yōu)化（3）零部件的計(jì)算校核（電機(jī)功率的計(jì)算、齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算與校核、蝸桿傳動強(qiáng)度的計(jì)算與校核、蝸桿剛度的計(jì)算與校核、齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算與校核等等）（4）研究市面搬運(yùn)機(jī)械手，設(shè)計(jì)高適配性搬運(yùn)機(jī)械手（5）對機(jī)械手進(jìn)行整體的裝配2物料搬運(yùn)機(jī)械手總體方案設(shè)計(jì)2.1搬運(yùn)現(xiàn)場分析2.1.1物料搬運(yùn)機(jī)械手工作環(huán)境分析工作環(huán)境一般為惡劣工作環(huán)境或需要機(jī)械性枯燥無限重復(fù)的工作環(huán)境惡劣工作環(huán)境：高溫、高壓、粉塵、強(qiáng)噪音、低溫等機(jī)械性枯燥無限重復(fù)環(huán)境：快遞分揀、傳送帶貨物篩選等2.1.2物料搬運(yùn)機(jī)械手主要技術(shù)指標(biāo)機(jī)械手的運(yùn)用必須要適合乃至要超出技術(shù)要求，它的精確度是實(shí)現(xiàn)工業(yè)運(yùn)輸?shù)幕６@得完美的精確度，必須要控制好自由度，調(diào)控好使機(jī)械手順利完成工作任務(wù)。為此，搬運(yùn)機(jī)械手的大體技術(shù)指標(biāo)總結(jié)如下：（1）滿足手爪抓取最大距離下可抓取0.5KG-50KG；（2）以機(jī)械手底座為中心半徑4M內(nèi)皆為抓取范圍（3）在抓取精準(zhǔn)方面，必須嚴(yán)格規(guī)定在在3mm以下（指機(jī)械手抓取的最小物體的長或直徑等），且每個運(yùn)動關(guān)節(jié)之間的轉(zhuǎn)速最好控制在5r以下。（4）自由度5個（5）電機(jī)配置380V/50Hz，4Kw2.2物料搬運(yùn)機(jī)械手設(shè)計(jì)方案確定2.2.1物料搬運(yùn)機(jī)械手工作原理為了能使機(jī)械手做到搬運(yùn)物品，首先要使其能夠做到智能的調(diào)節(jié)氣壓，究其本質(zhì)就是檢測機(jī)械手手抓處夾具和平衡氣壓缸內(nèi)氣體的壓力，能夠自主判斷出機(jī)械手手臂上有沒有載荷，這樣就可以做到自主穩(wěn)壓的效果。機(jī)械手搬運(yùn)貨物的時候貨物就如同飄在空氣中，使其避免其與其他物品的觸碰，能夠輕易做到360°的移動，以實(shí)現(xiàn)物品的搬運(yùn)。2.2.2物料搬運(yùn)機(jī)械手的本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有5個自由度的機(jī)械手，構(gòu)造如下：（1）底座，起支撐作用；（2）底座上面是各種傳動結(jié)構(gòu)；（3）工作部位，機(jī)械爪；（4）動力提供部位，電機(jī)。2.2.3物料搬運(yùn)機(jī)械手的總體外形設(shè)計(jì)如圖2-1，物料搬運(yùn)機(jī)械手三維模型。其由底座、腰部及支座，運(yùn)動大臂、連桿結(jié)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)臺、腕部以及抓取手爪組成。電機(jī)控制各個關(guān)節(jié)運(yùn)動。圖2-1搬運(yùn)機(jī)械手爆炸圖2.2.4物料搬運(yùn)機(jī)械手的自由度分配經(jīng)過連番的實(shí)驗(yàn)，以及思慮到需要的物料搬運(yùn)機(jī)械手能力和使用的簡便性，科學(xué)判斷出5個自由度是最佳結(jié)果，并通過4+1的模式增加靈活度，簡單來說就是4個旋轉(zhuǎn)副加1個直線滑動副，旋轉(zhuǎn)副位于物料搬運(yùn)機(jī)械手的各個關(guān)節(jié)。下圖為物料搬運(yùn)機(jī)械手實(shí)物示例圖：圖2-2搬運(yùn)機(jī)械手下圖為物料搬運(yùn)機(jī)械手的自由度結(jié)構(gòu)簡圖。圖2-3機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡圖3物料搬運(yùn)機(jī)械手的零部件設(shè)計(jì)3.1物料搬運(yùn)機(jī)械手的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)機(jī)械手的設(shè)計(jì)順序?yàn)橄韧庥^再內(nèi)部。設(shè)計(jì)過程中要時刻留意機(jī)械手的技術(shù)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并且還要考慮到各個零部件的配合問題，以及是否可以進(jìn)行再加工。3.1.1底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)機(jī)械手的底座起支持整個機(jī)械手的作用，由于它影響著整體的性能，所以他的設(shè)計(jì)一定要保質(zhì)保量。物料搬運(yùn)機(jī)械手為了更好的完成工作，必須具備運(yùn)轉(zhuǎn)功能，這就說明他必須要具備旋轉(zhuǎn)運(yùn)動裝置。圖3-1為底座的具體結(jié)構(gòu)，包括蝸輪蝸桿、主軸、軸承等。底座主軸有一個極其重要的作用就是定位軸線及軸的方向，因此它需要安裝渦輪。圖3-1底座爆炸圖圖下圖為底座的外部結(jié)構(gòu)圖：圖3-2外部結(jié)構(gòu)圖（1）底座蝸桿傳動的強(qiáng)度的計(jì)算與校核如圖3-3（f）。（3-1）（3-2）（3-3）（3-4）取（g）圖（f）圖圖3-3蝸桿傳動詳情圖（2）底座蝸桿剛度的計(jì)算與校核本次設(shè)計(jì)蝸桿使用的是45鋼。求最大撓度y及剛度條件:（）（3-5），所以渦桿剛度符合條件。（3）底座渦輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度的計(jì)算與校核（3-6）；；。（3-7）;;；（3-8）所以渦輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度符合要求。（4）底座渦輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度的計(jì)算與校核即：（3-9），，。（3-10）所以齒面接觸疲勞強(qiáng)度符合要求。3.1.2腰部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)物料搬運(yùn)機(jī)械手腰部部分在整個設(shè)計(jì)中尤為重要，因?yàn)樗鹬猩蠁⑾碌淖饔?，上接大臂下連底座。因此在設(shè)計(jì)它的同時不僅要著重其本身構(gòu)造，還尤其要注意上下零件間的協(xié)同配合。圖3-4腰部結(jié)構(gòu)圖如圖3-5所示，本次設(shè)計(jì)的腰部上沉孔、連孔分布均勻，零件固定采用的是锪孔螺栓連接底部。這種連接方式，能夠大大的去除腰體的負(fù)面應(yīng)力作用，大大縮減機(jī)械運(yùn)作的時間。腰體和軸承支座的連接是通過兩邊的螺紋來連接螺紋孔的。圖3-5腰部爆炸圖3.1.3大臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)如圖3-6所示，通過連桿可以做到連桿和腰體的協(xié)作，并慢慢傳動到整個肩關(guān)節(jié)，這就是設(shè)計(jì)大臂的思路。簡單來說機(jī)械手肩部，實(shí)質(zhì)是物料搬運(yùn)機(jī)械手與手臂。（g）前部（h）旁部圖3-6大臂設(shè)計(jì)圖3.1.4連桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)先后比對市面上多款機(jī)械手連桿結(jié)構(gòu)，分析其優(yōu)缺點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)中做到取長補(bǔ)短，最終得出設(shè)計(jì)方案。最終發(fā)現(xiàn)通過將驅(qū)動連桿連接在腰體上面，是最合適的方案。（g）連桿a（h）連桿b（j）連桿c圖3-7零件分解圖連桿a首先獲得動能，接著會帶動b和c，這樣就會進(jìn)行完整的運(yùn)動。驅(qū)動與腰體的連接用了螺釘，銷釘?shù)淖饔檬嵌ㄎ?。電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)帶動驅(qū)動，驅(qū)動帶動從動，從動帶動轉(zhuǎn)向臺。圖3-8連桿爆炸圖3.1.5小臂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)在物料搬運(yùn)機(jī)械手的制造過程中，連桿的應(yīng)用頻率很高。相當(dāng)于基本配件。小臂和手抓處的連接亦需要連桿的連接。并且經(jīng)過分析得出結(jié)論：機(jī)械手小臂越長，機(jī)械手的工作半徑越大。并且查閱資料發(fā)現(xiàn)，液壓驅(qū)動的方法是較常用于機(jī)械手小臂的。圖3-9小臂爆炸圖物料搬運(yùn)機(jī)械手要想正常完成搬運(yùn)任務(wù)，首先就是要保證小臂關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)得正常。如果采用了錯誤的安裝方法并且安到了錯誤的位置，那結(jié)果顯而易見，機(jī)械手小臂必然不能進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)。所以安裝之前一定要測量好即將安裝的位置。想要定位的話就需要一個標(biāo)準(zhǔn)，這個標(biāo)準(zhǔn)一般來說是軸肩。接著即使安裝正確也不可大意，因?yàn)榘惭b正確并不代表著齒輪間能夠完美配合。眾所周知，完美的配合就是過盈配合，所以軸承、齒輪等之間安裝時一定要注意過盈配合。要想樓層高，基礎(chǔ)要建牢！同時也要考慮自由度的問題。最最后固定使用螺釘。3.1.6手爪處結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)手抓處結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需使機(jī)械手的手像真的手一樣，能夠完成人手具備的基本抓取，把握能力，并在驅(qū)動的作用下進(jìn)行搬運(yùn)作業(yè)。與此同時還要精準(zhǔn)把握手抓處的精度問題。如3-10顯示，這是把手抓固定在了機(jī)械手手抓處結(jié)構(gòu)上。圖3-10手爪結(jié)構(gòu)圖固定手抓的方式：首先為手抓進(jìn)行定位，這里使用的是銷釘，它能起到很大的作用，尤其是在手抓穩(wěn)定運(yùn)作方面。下圖為物料搬運(yùn)機(jī)械手手爪的爆炸結(jié)構(gòu)圖：圖3-11物料搬運(yùn)機(jī)械手手爪的爆炸結(jié)構(gòu)圖3.2手抓處抓取質(zhì)量和精度分析綜合考慮多方因素，發(fā)現(xiàn)機(jī)械手因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境原因，可能會產(chǎn)生一些不利影響。具體體現(xiàn)在哪些方面需要具體情況具體分析。由于物料搬運(yùn)機(jī)械手總質(zhì)量約為222KG，機(jī)械手運(yùn)轉(zhuǎn)時其機(jī)械臂為主要受力結(jié)構(gòu)，質(zhì)量約為53KG，所以在正常情況下手抓能夠抓起自重為50KG的物品。查閱資料發(fā)現(xiàn)手抓抓取精度受多方面因素影響，這些因素有定位的方法，定位的速度，手抓制造精度，手抓使用的材料，所抓取物品的外形結(jié)構(gòu)等等。如若手抓處制造時使用材料合格而制造工藝不行導(dǎo)致制造精度下降，則必會影響手抓的抓取精度。反之使用合適工藝而材料濫竽充數(shù)，亦會直接影響手抓的抓取精度。兩個同等重量的正方體和圓錐體，在同等情況下等待抓取，考慮到手抓處5根抓指，抓取正方體的精度會比抓取圓錐體高。因此為了保證精度，在生產(chǎn)過程中必須遵循嚴(yán)格的生產(chǎn)要求，在各個方面都達(dá)到最優(yōu)，方能將精度提高到最大。4電機(jī)的選型及其計(jì)算4.1電機(jī)的選型經(jīng)過研究得出結(jié)論目前市面上機(jī)械手使用的電機(jī)總體分為三大類。首先是液壓方式工作的電機(jī)，接著是電氣方式工作的電機(jī)，最后是氣壓方式工作的電機(jī)。三者之間各有其特色，可分別適用于各個領(lǐng)域。當(dāng)然一臺機(jī)器上面使用了兩種或者以上類型的電機(jī)也屬正常現(xiàn)象，負(fù)責(zé)不同方向的工作。表4-1機(jī)械手工作電機(jī)選擇的對比類別閃光點(diǎn)與非閃光點(diǎn)液壓方式工作電機(jī)簡單，大眾，性價高，快，工作條件低，不易壞。較龐大，氣壓小，穩(wěn)定不好，力氣小。電氣方式工作電機(jī)力氣大，設(shè)計(jì)繁瑣，速度小但穩(wěn)，要求嬌氣怕火，性價比低氣壓方式工作電機(jī)用交流電工作電機(jī)基本無關(guān)性，穩(wěn)定好，反應(yīng)快，能精確工作用直流電工作電機(jī)使用簡單，反應(yīng)迅速，更加龐大，設(shè)計(jì)繁瑣，不好的地方是容易摩損步進(jìn)方式工作電機(jī)很精確，節(jié)能省電，穩(wěn)定好，稍大，操作容易，力矩不能變，不能負(fù)擔(dān)超過其能力的工作根據(jù)車間是實(shí)際情況分析，考慮操作性，持續(xù)性，反應(yīng)速度等，得出結(jié)論應(yīng)選擇交流型的工作電機(jī)。4.2電機(jī)功率的計(jì)算已知機(jī)械手質(zhì)量為222KG，假設(shè)搬運(yùn)最重物品質(zhì)量為50KG，則物料搬運(yùn)機(jī)械手最終重量為272KG。查閱課本基礎(chǔ)信息得到機(jī)械手工作速度要恒定，為1~1.5m/s即：（4-1）（4-2）（4-3）（4-4）帶入公式（4-4）得最大功率為考慮到實(shí)際工作中電機(jī)功率不會達(dá)到超負(fù)荷工作所以可以得知：電機(jī)功率符合要求5物料搬運(yùn)機(jī)械手的總裝配圖為了能夠達(dá)到更加高效、快速、高質(zhì)量的車間生產(chǎn)，我設(shè)計(jì)了這一款物料搬運(yùn)機(jī)械手，主要從工作環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)、設(shè)計(jì)原則、原理、自由度、連桿參數(shù)、主要零部件等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，但由于自身能力有限，可能不能盡善盡美。圖5-1總配圖6總結(jié)隨著時代的發(fā)展，社會發(fā)展迎來了更快的發(fā)展。